야광충
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1. 개요
야광충은 "밤의 빛"을 의미하는 라틴어에서 유래된 단세포 편모 생물이다. 전 세계 바다에서 발견되며, 기계적 스트레스에 반응하여 빛을 내는 생물 발광 현상을 보인다. 야광충은 다른 원생생물과 조류를 포식하며, 이분열을 통해 무성 생식을 한다. 대량 발생 시 적조를 일으켜 해양 생태계에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 산호초의 생존에도 위협이 될 수 있다.
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| 야광충 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Noctiluca scintillans |
| 학명 (명명자) | (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921 |
| 이명 | Medusa marina Slabber, 1771 Medusa scintillans Macartney, 1810 Noctiluca miliaris Suriray, |
2. 어원
''야광충''이라는 이름은 라틴어 ''Noctiluca''에서 유래되었으며, 이는 "밤의 빛"을 의미하고, ''scintillans''는 "빛나는, 섬광을 내는"을 의미한다.[1]
원생생물로서는 매우 크며, 거대한 액포(또는 물주머니)로 채워진 세포는 직경 1mm~2mm에 달한다. 외형은 거의 구형이며, 한 곳에 움푹 들어간 부분이 있다. 움푹 들어간 부분 근처에는 세포질이 집중되어 있으며, 그 외의 둥근 부분이 세포로서는 팽창한 모습이다. 움푹 들어간 부분의 세포질로부터 방사상으로 원형질의 실이 뻗어 나와, 그물 모양으로 주변에 퍼져 있는 것을 볼 수 있다. 움푹 들어간 부분으로부터 1개의 촉수가 뻗어 있다. 세포 내에 공생하는 녹조류의 일종을 가지고 있는 경우도 있지만, 녹조류의 엽록체는 소멸되어 광합성 산물의 숙주로의 환류는 없다. 촉수(tentacle)를 이용하여 다른 원생생물이나 조류를 포식한다. 촉수와는 별도로, 2개의 편모를 가지고 있지만, 눈에 띄지 않는다.
3. 분류 및 세포 구조
일반적인 와편모조류는 몸에 세로와 가로의 홈을 가지며, 세로 홈에는 후방으로 향하는 편모를, 가로 홈에는 그에 따라 가로 편모를 늘어뜨린다. 야광충의 경우, 가로 홈은 흔적 정도로 퇴화하고, 가로 편모도 거의 소실되었다. 그러나, 세로 홈은 촉수가 있는 중심부에 있으며, 여기에 편모도 존재한다. 다만, 그 외의 세포가 크게 팽창하고 있기 때문에, 이러한 구조는 눈에 띄지 않게 되어 버린 것이다.
다른 와편모조류와 달리, 세포핵이 와편모조류핵이 아닌 (간기에 염색체가 응집하지 않는) 일반적인 진핵이며, 통상적인 세포는 핵상이 2n이다. 복상의 세포가 특징적인 반면, 단상의 세포는 매우 일반적인 와편모조류의 형태이다.
일본 근해에서 대량 발생하는 야광충은 ''Noctiluca scintillans''이다. ''N. miliaris''라는 이름이 빈번하게 사용되지만, 이들은 동종으로 여겨진다. 근연속인 ''Pronoctiluca''의 분류는 아래와 같지만, 이 속의 생물 발광에 관해서는 불명이다. 분자 계통 분석에 따르면, 와편모조 식물문에서의 야광충의 분기는 매우 빨라서, 강 레벨(Noctiluciphyceae)에서 다른 와편모조류와 구별된다.3. 1. 분류
에른스트 헤켈은 1873년에 야광충을 해파리에서 와편모조류와 함께 수정편모조류로 이동하기로 결정했다. 찰스 앳우드 코포이드가 특정 관찰에 따라 야광충을 야광충목에 배치한 1920년까지 이 분류가 유지되었다.[2] 야광충과 와편모조류의 관계는 아직 명확하게 입증되지 않았으며, 분석 결과가 단일 분류를 주장하기에는 아직 너무 가변적이므로 이 분류는 오늘날에도 논의의 대상이다.[3]
현재 야광충은 단세포 편모 생물인 Myzozoa문에 속한다. 그 다음 두 개의 편모를 가진 Dinophyceae강, 성체에서 디노카리온이 아닌 핵을 가진 야광충목, 구형 모양에 촉수가 있는 Noctilucaceae과에 속한다.
일본 근해에서 대량 발생하는 야광충은 ''Noctiluca scintillans''이다. ''N. miliaris''라는 이름이 빈번하게 사용되지만, 이들은 동종으로 여겨진다. 근연속인 ''Pronoctiluca''의 분류도 함께 게재하지만, 이 속의 생물 발광에 관해서는 불명이다. 분자 계통 분석에 따르면, 와편모조 식물문에서의 야광충의 분기는 매우 빨라서, 강 레벨(Noctiluciphyceae)에서 다른 와편모조류와 구별된다.3. 2. 세포 구조
''야광충''은 길이가 400μm~1500μm에 이르는 단세포 구형 생물이다. 해류를 따라 움직이며 실제로 헤엄칠 수 없다.[3] 반투명하여 관찰이 용이하다. ''야광충''은 깊은 홈의 기저부에 매달린 긴 세포질 확장을 가지고 있으며, 그 근처에 세포핵이 있다. 또 다른 식별 특징은 중앙 핵에서 시작하여 세포 주변으로 뻗어 있는 미세한 줄무늬이다. 야광충은 유사하지만 더 작은 종(200μm 미만)인 ''Spatulodinium pseudonoctiluca''와 혼동해서는 안 된다.[1]
원생생물로서는 매우 크며, 거대한 액포(또는 물주머니)로 채워진 세포는 직경 1mm~2mm에 달한다. 외형은 거의 구형이며, 한 곳에 움푹 들어간 부분이 있다. 움푹 들어간 부분 근처에는 세포질이 집중되어 있으며, 그 외의 둥근 부분이 세포로서는 팽창한 모습이라고 볼 수 있다. 움푹 들어간 부분의 세포질로부터 방사상으로 원형질의 실이 뻗어 나와, 그물 모양으로 주변에 퍼져 있는 것을 볼 수 있다. 움푹 들어간 부분으로부터 1개의 촉수가 뻗어 있다.
일반적으로 와편모조류는 몸에 세로와 가로의 홈을 가지며, 세로 홈에는 후방으로 향하는 편모를, 가로 홈에는 그에 따라 가로 편모를 늘어뜨린다. 야광충의 경우, 가로 홈은 흔적 정도로 퇴화하고, 가로 편모도 거의 소실되었다. 그러나, 세로 홈은 촉수가 있는 중심부에 있으며, 여기에 편모도 제대로 존재한다. 다만, 그 외의 세포가 크게 팽창하고 있기 때문에, 이러한 구조는 눈에 띄지 않게 되어 버린 것이다.
특이한 점으로는, 다른 와편모조류와 달리, 세포핵이 와편모조류핵이 아닌 (간기에 염색체가 응집하지 않는) 일반적인 진핵이며, 통상적인 세포는 핵상이 2n이다. 복상의 세포가 특징적인 반면, 단상의 세포는 매우 일반적인 와편모조류의 형태이다.
4. 생활사
야광충은 통상적으로 이분열에 의한 무성 생식을 한다. 유성 생식 시에는 유주자가 방출되는데, 이는 일반적인 와편모조류의 형태와 핵을 가진다.[3]
4. 1. 트로폰트 (Trophonts)
''야광충''은 유해한 적조를 일으키는 종속 영양 와편모조류이다. 이 종의 생활사를 설명하려면 트로포트(trophont)를 먼저 알아야 한다. 트로포트는 많은 섬모 원생동물의 비생식 성체 생활 단계이다. 트로포트는 가지 모양이며 두 개의 뚜렷한 층으로 구성된 껍질을 가지고 있는데, 바깥쪽은 젤라틴층이고 안쪽은 세포막이다. 모든 진핵생물과 마찬가지로, 트로포트는 세포구강에 가까이 위치한 핵과 세포질로 구성되어 세포질 중심을 형성한다.[3]4. 2. 배우자 형성 (Gamonts)
생식모(gamonts)는 생식자 형성 과정에서 세포 분열이 일어나는 세포이다. 이 생식모는 트로폰트의 작은 부분에서 생성되며, 트로폰트는 자발적으로 생식자 형성을 시작한다. 이러한 변환 과정에서 세포는 구형이 되고 촉수와 핵을 포함한 일부 세포 소기관을 잃으며, 핵은 세포 표면 바로 아래로 이동한다.[3]이 생활환은 4개의 핵을 얻기 위해 두 번의 연속적인 핵 분열을 통해 진행된다. 이 분열은 세포 표면 위에 융기를 만든다. 이어서, 각 '시조'가 얇은 실로 다른 시조와 연결된 채로, 연속적인 동기 핵 분열이 일어난다. 생식자 형성이 진행됨에 따라, 다양한 핵 분열 내에서 염색체의 응축이 일어나 세포의 색깔이 어두워진다. 그 결과 네 개의 꽃잎 모양의 시조 클러스터가 형성된다.[3]
4. 3. 유주자 (Zoospores)
전 단계의 선구체는 유주자로 변환된다. 이 시점에서 이들은 세포의 한 부분에 고르게 분포되어 있다. 선구체가 성숙해지는 동시에 두 개의 편모가 발달하기 시작하여 활발하게 움직인다. 이 편모는 모세포 외부에서 발달하며 성숙한 배우자는 주변 환경으로 방출된다. 모두 배출되면 모세포는 유령처럼 남는다.[3]형성된 두 개의 편모는 길이가 같지 않아 기능도 다르다. 두 개 중 더 긴 편모는 해수에서의 이동 방향을 결정하는 데 사용되는 반면, 더 짧은 편모는 이동을 활성화하는 수영력을 제공한다.[3]
통상적으로는 이분열에 의한 무성 생식을 한다. 유성 생식 시에는 유주 세포가 방출되는데, 이는 일반적인 와편모조의 형태를 하고 있으며, 핵 또한 와편모조 핵이다.
4. 4. 접합자 형성 (Zygote formation)
야광충은 동형 배우자를 생성하는 것으로 보이며, 이 동형 배우자들이 융합하여 접합자를 형성한다. 이 접합자는 4개의 편모와 2개의 핵을 가지고 있다. 이는 야광충이 사실상 2배체이며, 단상체인 대부분의 와편모조류와 구별된다는 것을 의미한다.[3]4. 5. 접합자에서 트로폰트로의 형태 발달
트로폰트 형성 초기에 편모 수가 감소하고 세포는 방추형이 된다. 추가적인 발달 과정에서 세포는 더 둥글게 변하며, 더 길고 짧은 두 개의 뚜렷한 편모가 형성되고, 마지막에는 하나만 남게 된다. 이후, 바깥층이 뚜렷해지고 껍질이 형성된다.[3] 그 결과 점성이 있는 물질을 통해 먹이를 흡수하는 촉수를 가진 미니어처 트로폰트가 되는데, 이 물질에 조류가 달라붙어 먹이를 섭취한다.[3]5. 분포 및 서식지
야광충은 온대, 아열대 및 열대 해역에서 발견되는 연안성 종으로,[1] 해안 근처나 폭우 후 강 하구 근처에서 풍부하게 발견된다. 대부분 따뜻한 계절에 발견되지만, 일 년 내내 발견될 수 있다.[1] 이 종은 2°C~31°C 및 17~45 psu (실용 염분 단위)의 극한 조건에서도 발견된다.[4]
''야광충''은 범세계적으로 분포하며, 열대 해양에서 북쪽 바다까지 전 세계 모든 바다에서 발견된다.[3][1]
5. 1. 적합한 환경
야광충의 급증에는 환경이 중요한 역할을 한다. 개체 수는 햇빛, 해류, 영양소(특히 질산염, 암모늄 및 요소)의 존재, 물의 염분, 온도 및 영양 스트레스에 따라 달라진다. 발견되는 양은 지리적 위치와 관련 해양에 따라서도 다르지만, 전 세계적으로 존재한다.[4]야광충은 온대, 아열대 및 열대 해역에서 발견된다. 해안 근처에서 풍부하게 발견되며, 이는 연안성 종이다.[1] 또한 폭우 후 강 하구 근처에서도 풍부하게 발견된다. 대부분 따뜻한 계절에 발견되지만, 일 년 내내 발견될 수 있다.[1]
이 종의 극한 조건은 2°C~31°C 및 17~45 psu (실용 염분 단위)이다.[4] 그러나 각 형태는 고유한 선호도를 가지고 있으며 온도 및 염분 범위는 일반적으로 더 제한적이다.
적색 형태는 10°C~25°C 사이의 넓은 온도 범위와 염분이 많은 환경에서 발견된다. 이것이 가장 좋아하는 먹이원인 규조류가 우세한 부영양화 환경에서 매우 풍부하게 존재한다. 녹색 형태는 25°C~30°C의 온도 범위를 가지며 더 제한적이다.[5]
5. 2. 지리적 분포
''야광충''은 열대 해양에서 북쪽 바다까지 분포한다.[3] 이 종은 범세계적으로 분포하며, 전 세계 모든 바다에서 발견된다.[1]녹색 야광충은 주로 동남아시아의 열대 해역, 벵골 만, 아라비아 해, 오만 만[7] 및 홍해에서 발견된다.[5] 붉은 야광충은 더 광범위하게 분포하며, 중앙 아메리카, 유럽, 흑해, 동아시아, 남아시아, 동남아시아 및 태즈먼 해에서 발견된다. 또한 남아메리카 해안과 서아프리카의 바다에서도 발견된다.[7]
두 형태는 계절별 풍부도의 차이를 보이며 서부, 동부 및 북부 아라비아 해에서 중첩된다. 녹색 야광충은 겨울철 대류 혼합이 일어나는 차가운 물에서 발견되는 반면, 붉은 야광충은 더 따뜻한 여름철에 발견된다.[5]
6. 생물 발광
이것은 한때 뱃사람들과 해안가 주민들에게 "바다 불" 또는 "바다 반짝임"으로 불렸던 신비로운 현상이다.[8] 이것은 살아있는 존재가 화학 에너지를 빛 에너지로 변환하여 빛을 방출하는 것이다. 생물 발광은 형광 및 인광과 다른데, 후자의 두 현상은 빛과의 접촉이 필요하기 때문이다.[9]
''N. scintillans''는 기계적 스트레스 동안 생물 발광을 구성하는 발광 섬광을 생성한다. 따라서 이 현상은 보트가 지나가거나 파도가 치는 해안 근처, 또는 물이 휘저어진 후와 같이 격렬한 물에서 관찰할 수 있다.[1] 생물 발광은 증식하는 동안 가장 강하다.
빛의 방출은 루시페라아제와 루시페린 사이의 반응으로 일어난다.[1] 이 반응은 19세기 말 리옹 생리학자 라파엘 뒤부아가 발견했다. 그는 두 물질을 루시페라제(열에 약한 효소)와 루시페린(뜨거운 물에 보존되지만 유기체에 소량 존재하는 물질)이라고 명명했다.[10]
루시페린은 루시페라아제와 결합하고 두 물질은 산소와 반응하여 산화된 복합체를 형성한다. 그런 다음 루시페린은 광자를 방출한다. 반응 자체는 그렇게 간단하지 않으며, 반딧불이의 경우 ATP와 마그네슘의 두 가지 추가 조효소도 필요하다. 또한 여러 종류의 루시페린이 있으며, 각각은 다른 화학 반응 시스템을 제공하는 특정 루시페라제와 관련되어 있다.[10]
''Noctiluca scintillans''의 경우, 화학 반응은 스틴틸론이라고 하는 세포 소기관에서 발생한다. 이들은 밤에 세포 표면에 풍부하게 존재하며 액포를 밖으로 내보내는 밀도가 높은 소포이다.[11]
빛은 전단 응력으로 인한 기계적 자극에 의해 생성된다. 세포막의 변형은 세포 내 저장소에서 방출된 Ca2+ 이온에 의해 유발된 액포 막을 가로지르는 활동 전위를 유발한다. 이 활동 전위는 액포에서 스틴틸라로의 양성자 유입을 방출하여 pH를 8에서 6으로 낮춘다. 이것은 루시페라아제의 컨포메이션을 변화시켜 활성화시킨다. 루시페린에는 알칼리성 pH에서 자동 산화를 방지하는 결합 단백질이 포함되어 있다. 산성 pH에서 컨포메이션 변화에 의해 이를 방출하여 루시페린을 활성화한다. 이 활성화는 효소가 루시페린을 옥시루시페린으로 산화시킬 수 있게 해준다. 알려지지 않은 과정에 의해 광자를 방출하는 것은 바로 이 분자이다.[11]
''Noctiluca scintillans''는 세계 해안 지역에서 가장 흔한 생물 발광 유기체 중 하나이며, 생물 발광은 80ms 동안 지속된다.[8] 이 생물이 풍부한 지역에서 생물 발광은 민감한 표현적 특성으로 작용하며 공간적 분포에 대한 지표를 제공한다.[4] 아직 설명되지 않은 종 간의 생물 발광 지속 시간의 큰 가변성이 있다. 그러나 이는 존재하는 섬광의 수, 섬광의 부피, 사용 가능한 루시페린의 양, 그리고 ''Noctiluca scintillans''의 경우 최대 5%에 달할 수 있는 양성자 유입에 의해 자극된 섬광의 양과 관련이 있을 수 있다.[11]
몇몇 다른 현상들이 생물 발광의 강도와 심지어 그 존재에 영향을 미친다. 우선, 일주기 리듬에 따라 변화한다는 것이 밝혀졌다. 분자는 새벽에 파괴되고 황혼에 재합성이 시작된다. 그들의 농도는 밤 4시간 동안 가장 높으며, 낮 시간 농도의 10배에 달한다.[11][6]
방출되는 빛의 강도는 세포의 생리적 상태뿐만 아니라 환경적 요인에 의해서도 영향을 받는다. 강도는 또한 이전 날 동안 받은 빛의 양에 의해서도 영향을 받는다. 이 마지막 현상은 엽록소를 함유한 종(예: ''Noctiluca scintillans''의 녹색 속)의 경우 생물 발광 메커니즘이 약간 다르며 엽록소 a 분자에 의존하기 때문이다. 따라서 생물 발광은 자극에 대한 세포의 민감도, 특정 반응, 시간, 생리학 및 환경적 요인의 영향을 받는다.[11]
''N. scintillans''는 이러한 생물 발광 '단계'에서 포식에 덜 취약하므로 이것이 생물 발광의 기능 중 하나일 수 있다. 생물 발광의 기능은 아직 입증되지 않았으며, 이는 단지 이론적인 개념일 뿐이다. 그러나 포식자, 산소, 위장 및 유혹에 대한 방어 역할을 하는 것으로 보인다.
''N. scintillans''는 생물 발광이 가능한 유일한 종이 아니며, 디노비온트인 ''Pyrocystis lunula'' 또는 특정 박테리아도 생물 발광이 가능하다.[1]
다른 생물 발광과 마찬가지로, 발광은 루시페린-루시페라아제 반응에 의해 일어난다. 야광충은 물리적인 자극을 받으면 빛을 내는 특징이 있어, 파도가 치는 곳에서 특히 밝게 빛나는 모습을 볼 수 있다. 야광충이 있는 수면에 돌을 던지거나, 보트가 지나가면서 물결을 일으키거나, 돌고래 등이 헤엄치는 등의 자극에도 빛을 낸다.
7. 위험성
야광충은 플랑크톤으로서 어패류의 먹이가 되지만, 대량 발생 시 적조를 일으켜 다른 생물에게 영향을 미친다. 특히 새우 양식지에 발생할 경우 새우를 폐사시키기도 한다.[15] 야광충의 대량 번식은 독성이 있을 수 있으며, 어류와 해양 무척추동물의 대량 폐사와 관련이 있다. 그러나 야광충 자체는 독소를 생성하지 않으며, 다른 유기체에 의해 적조가 발생할 때 이러한 조류의 유해한 영향의 원인이 되는 경우가 많다. 과도한 양의 암모늄 축적과 대량 번식 과정에서 직접적인 생태계 내 용존 산소 감소는 어류와 무척추동물에게 해롭다.[1]
2000년대 아라비아해에서 처음 발견된 야광충은 해수가 산소 포화도가 낮은 상태를 보이는 시점과 일치한다. 야광충은 풍부한 빛과 낮은 용존 산소 농도 환경에서 잘 성장하며, 이는 종의 산소 흡수를 증가시켜 산소 수준을 더욱 감소시킨다. 이러한 현상은 매년 겨울 아라비아 해에서 녹색 야광충의 급증 현상을 일으킨다.[12]
몬순 기간 동안 용존 산소 농도가 이미 약간 낮은 상태는 야광충의 지속적인 발달을 보여주며, 이는 산소 흡수를 증가시키고 가용 용존 산소량을 감소시켜 상황을 악화시킨다. 이러한 자연적인 용존 산소의 감소는 몬순 기간 동안 남극해의 저산소 수역에 의해 유입된 식물성 플랑크톤의 존재에 의해 발생한다.[12]
야광충은 배설물에서 다량의 인과 질소를 생성한다.[4] 야광충의 급증은 종종 해양 무척추 동물과 어류의 대량 폐사와 연관되어 있지만, 실제로는 독소를 생성하지 않고 치사량의 암모늄을 축적하여 환경으로 배설한다.[5]
산호초는 최근 수십 년 동안 심각하게 쇠퇴해 왔다. 2019년 만나르만 (남인도)에서 수행된 연구에 따르면, 저산소 상태는 조류 번식으로 인해 발생하며, 이는 산호초의 대규모 사망을 초래한다.[13] 야광충의 과도한 번식은 산호의 사망을 유발하며, 야광충의 번식은 용존 산소를 2L 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 아크로포라속, 몬티포라속, 포실로포라속 산호에게 치명적인 저산소증을 유발한다.[13]
7. 1. 적조
야광충의 대량 번식은 독성이 있을 수 있으며, 어류와 해양 무척추동물의 대량 폐사와 관련이 있다. 그러나 이 종은 독소를 생성하지 않으며, 다른 유기체에 의해 적조가 발생할 때 이러한 조류의 유해한 영향의 원인이 되는 경우가 많다. 실제로 과도한 양의 암모늄 축적과 대량 번식 과정에서 직접적인 생태계 내 용존 산소 감소로 인해 야광충은 높은 폐사를 경험하는 어류와 무척추동물에게 해롭다.[1]개체 농도가 리터당 150만 개를 초과하면 물이 분홍색이나 주황색으로 변하며, 따라서 적조 현상이라는 이름이 붙었다. 1970년에는 리터당 2,400,000개의 야광충이 발견되었다.[1] 이 현상은 항상 붉은색을 띠는 것은 아니다. 색상은 유기체의 액포에 있는 색소에 따라 달라지며 녹색을 띨 수도 있다.[1]
다른 종, 예를 들어 2개의 편모를 가진 단세포 생물인 와편모조류 종도 적조를 일으킬 수 있다. 적조가 실제로 야광충에 의해 발생했는지 여부를 현미경으로 확인해야 한다.[1] 해산 생물로 연안역에 흔히 서식하며, 대표적인 적조 형성 종이다. 대 발생 시에는 바닷물을 쇠녹색으로 변화시키고, 때로는 토마토 주스에 비유될 정도로 농후하고 독특한 적갈색을 띤다. 봄~여름의 수온 상승기에 대 발생하지만, 해수 중의 영양염 농도와의 인과 관계는 작으며, 야광충의 적조 발생이 곧 부영양화를 의미하는 것은 아니다. 비교적 빈번하게 관찰되지만, 규모도 작고 독성도 없기 때문에 피해는 크게 문제가 되지 않는 경우가 많다.
야광충은 대형이며 가볍고, 해수면 부근에 많이 분포한다. 그렇기 때문에 바람의 영향을 받기 쉽고, 만이나 연안부에 쉽게 모인다. 이러한 특징이 해수면의 국소적인 변색을 촉진함과 동시에, 야간에 보이는 발광을 강하고 아름다운 것으로 만든다. 발광은 세포 내에 산재하는 지질성 과립에 의한 것이지만, 어떠한 적응적 의의가 논의된 적은 없으며, 단순한 대사 산물이라고도 한다.
7. 2. 부영양화
''야광충''은 2000년대 아라비아해에서 처음 발견되었으며, 이는 해수가 산소 포화도가 낮은 상태를 처음으로 보인 시점이기도 하다. 그 이후, 상층 유광층의 겨울철 용존 산소 농도는 낮게 유지되고 있다. 이 종은 풍부한 빛(녹색 속의 경우)과 낮은 용존 산소 농도 환경에서 가장 잘 성장하는 것으로 나타났는데, 이는 종의 산소 흡수를 증가시키고 산소 수준을 더욱 감소시킨다. 이를 통해 이 종은 더 빠르게 성장할 수 있으며, 매년 겨울 아라비아 해에서 녹색 ''야광충''의 급증 현상을 일으킨다.[12]수중의 부영양화는 ''야광충''과 직접적인 관련이 없지만, 몬순 기간 동안 용존 산소 농도가 이미 약간 낮은 상태라는 사실은 이 종의 더 지속적인 발달을 보여주며, 이는 산소 흡수를 증가시키고 가용 용존 산소량을 감소시켜 상황을 악화시킨다. 이러한 자연적인 용존 산소의 감소는 실제로 몬순 기간 동안 남극해의 저산소 수역에 의해 유입된 식물성 플랑크톤의 존재에 의해 발생한다. 현재까지, 이것이 낮은 산소 수역의 도래에 대한 유일한 설명이다.[12]
''야광충''이 배설물에서 다량의 인과 질소를 생성한다는 점도 주목할 만하다.[4] 이 종의 급증은 종종 해양 무척추 동물과 어류의 대량 폐사와 연관되어 있지만, 실제로는 독소를 생성하지 않고 치사량의 암모늄을 축적하여 환경으로 배설한다. 유독성 적조 동안, 적색 속은 주변 동물에게 이러한 치사량을 배설한다.[5]
해산 생물로 연안역에 흔히 서식하며, 대표적인 적조 형성 종이다. 대 발생 시에는 바닷물을 쇠녹색으로 변화시키고, 때로는 토마토 주스에 비유될 정도로 농후하고 독특한 적갈색을 띤다. 봄~여름의 수온 상승기에 대 발생하지만, 해수 중의 영양염 농도와의 인과 관계는 작으며, 야광충의 적조 발생이 곧 부영양화를 의미하는 것은 아니다.
7. 3. 산호초에 대한 영향
산호초는 최근 수십 년 동안 심각하게 쇠퇴해 왔다. 2019년 만나르만 (남인도)에서 수행된 연구에 따르면, 저산소 상태는 조류 번식으로 인해 발생하며, 이는 산호초의 대규모 사망을 초래한다.[13]이 연구에서는 ''야광충''이 과도한 번식으로 인해 산호의 사망을 유발하며, 야광충의 번식은 용존 산소를 2L 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 아크로포라속, 몬티포라속, 포실로포라속 산호에게 치명적인 저산소증을 유발한다.[13]
이 문제를 해결할 방법을 찾기 위해, 특히 상호 작용의 정확한 메커니즘을 이해하기 위해 많은 연구가 더 필요하다.[13] 산호는 지구 해양 생물의 25%의 서식지이다. 따라서 이를 이해하는 데 많은 것이 달려 있다.[14]
8. 환경에서의 역할
''야광충''은 해양 먹이 사슬에서 중요한 위치를 차지한다.[1] Calanus속, Temora속 및 Acartia속과 같은 많은 요각류, 화살벌레, 히드로메두사의 먹이가 된다.[6] 이러한 과도한 증식으로 인해, 밀도가 매우 높은 집단과 이 시기의 빈번한 생물 발광 현상은 많은 포식자를 끌어들인다.[6]
녹색 형태와 적색 형태에 따라 먹이가 다르다. 녹색 형태는 공생체인 ''Pedinomonas noctiluca''가 액포 내에 풍부할 경우 자가영양 생물이 된다. 그렇지 않으면 적색 형태처럼 종속영양 생물이 된다. ''야광충''은 규조류 집합체뿐만 아니라 요각류 알, 노플리우스 유충, 그리고 물고기 알을 먹는다.[6]
''야광충''은 주로 섬모충류뿐만 아니라 와편모조류를 감염시키는 세포 내 기생생물인 ''Euduboscquella''의 기생을 받을 수 있다.
| 긍정적 효과 | 중립적 효과 | 부정적 효과 |
|---|---|---|
| 먹이 사슬 | 생물 발광 (역할 불명) | 부영양화, 산호초에 대한 영향, 적조 |
참조
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Low oxygen levels caused by ''Noctiluca scintillans'' bloom kills corals in Gulf of Mannar, India
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Can community outreach alleviate poaching pressure and recover wildlife in South-East Asian protected areas?
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